質(zhì)量工程師

為了幫助考生順利通過2013年質(zhì)量工程師考試，小編特編輯整理了2013年質(zhì)量工程師考試科目《中級理論與實務(wù)》知識點，希望在2013年中級質(zhì)量工程師考試中，助您一臂之力！

第三節(jié)　測量儀器

大綱：

(一)概述

1、熟悉測量儀器、測量設(shè)備的定義

2、了解測量儀器的分類

(二)測量儀器的計量特性

1、了解測量儀器控制的概念

2、熟悉標(biāo)稱范圍、量程和測量范圍的概念

3、了解額定操作條件、極限條件和參考條件的概念

4、掌握示值誤差和最大允許誤差的概念

5、了解靈敏度的概念

6、掌握分辨力的概念

7、熟悉穩(wěn)定性、漂移的概念

(三)了解測量儀器的選用原則

一、概述

(一)測量儀器的分類

1、測量儀器的定義(熟悉)

測量儀器：單獨或連同輔助設(shè)備一起用以進(jìn)行測量的器具，稱為測量儀器，又稱計量器具。

測量儀器中使用時以固定形態(tài)復(fù)現(xiàn)或提供給定量的一個或多個已知值的測量儀器稱之為實物量具，簡稱量具。如：砝碼、量塊、標(biāo)準(zhǔn)電阻線圈等。

實物量具不同于一般的測量儀器，量具本身所復(fù)現(xiàn)或提供的已知量值，即給定量，就是其本身量值的實際大小，而一般測量儀器所指示的量值往往是一種等效信息。如體溫度。

2、測量儀器的分類(了解)

按其結(jié)構(gòu)和功能特點分：

(1)顯示式測量儀器;又稱指示式測量儀器，它能直接或間接顯示出被測量的示值。按其給出示值的形式，可分為模擬式、數(shù)字式和記錄式三種。 (2)比較式測量儀器;它能使被測量具或使被測量與標(biāo)準(zhǔn)量具相互比較。

(3)積分式測量儀器;它通過一個量對另一個量的積分來確定被測量值。

(4)累積式測量儀器;它通過對來自一個或多個源中，同時或依次得到的被測量的部分值求和，來確定被測量值。

按其計量學(xué)用途或在統(tǒng)一單位量值中的作用，測量儀器可分為測量基準(zhǔn)、測量標(biāo)準(zhǔn)和工作用測量儀器三種。

(二)測量設(shè)備的定義(熟悉)

測量設(shè)備是為實現(xiàn)測量過程所必須的測量儀器、軟件、測量標(biāo)準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)、輔助設(shè)備及它們的組合。

不僅包括一般的測量儀器，而且包括各等級的測量標(biāo)準(zhǔn)，各類參考物質(zhì)和實物量具，與測量設(shè)備連接的各種輔助設(shè)備，以及進(jìn)行測量所必須的軟件和資料。

二、測量儀器的計量特性

測量儀器的計量特性是指其影響測量結(jié)果的一些明顯特征，其中包括測量范圍、偏移、重復(fù)性、穩(wěn)定性、分辨力、鑒別力和示值誤差等。

確定測量儀器的特性，并簽發(fā)關(guān)于其法定地位的官方文件，稱為測量儀器控制。這些控制可包括對測量儀器的下列運作中的一項、兩項或三項：

型式試驗：是由政府計量行政部門做出的承認(rèn)測量儀器的型式符合法定要求的決定。

檢定：是查明和確認(rèn)測量儀器是否符合法定要求的程序，它包括檢查、加標(biāo)記和檢定證書。

檢驗：是對所種測量儀器進(jìn)行監(jiān)督的重要手段，其內(nèi)容包括檢查測量儀器的檢定標(biāo)記或檢定證書是否有效，保護標(biāo)記是否損壞，檢定后測量儀器是否遭到明顯改動，以及其誤差是否超過使用中量大允許誤差范圍等。

(一)標(biāo)稱范圍、量程和測量范圍(熟悉)

標(biāo)稱范圍：測量儀器的操縱器件調(diào)到特定位置時可得到的示值范圍，稱為標(biāo)稱范圍。此時的示值范圍是與測量儀器的整體相聯(lián)系的，是指標(biāo)尺所指示的被測量值可得到的范圍。標(biāo)稱范圍通常以被測量的單位表示，而不管標(biāo)尺上所標(biāo)的單位是什么。標(biāo)稱范圍一般用上限和下限說明，當(dāng)下限為零時，標(biāo)稱范圍一般只用其上限來表示。

量程：標(biāo)稱范圍的上限與下限這差的絕對值。

測量范圍：也稱工作范圍，是指測量儀器的誤差處于規(guī)定的極限范圍內(nèi)的被測量的示值范圍。(是在正常工作條件下，能確保測量儀器規(guī)定準(zhǔn)確度的被測量值的范圍)。

測量范圍總是等于或小于標(biāo)稱范圍。

示值范圍是指測量儀器標(biāo)尺或顯示裝置所指示的范圍，可用標(biāo)尺或顯示器上的單位表示;

標(biāo)稱范圍是對測量儀器整體而言的，通常用被測量的單位表示;

測量范圍是指能保證規(guī)定準(zhǔn)確度，使誤差處于規(guī)定極限內(nèi)的量值范圍;

量程則是指標(biāo)稱范圍上、下限之差的絕對值。

(二)額定操作條件、極限條件和參考條件(了解)

額定操作條件是指測量儀器的正常工作條件，也就是使測量儀器的規(guī)定計量特性處于給定極限內(nèi)的使用條件。只有滿足這些條件，測量儀器才能達(dá)到規(guī)定的計量特性或規(guī)定的示值允許誤差值。

極限條件：測量儀器的規(guī)定計量特性不受損也不降低，其后仍可在額定操作條件下運行所能承受的極端條件。極限條件應(yīng)規(guī)定被測量和影響量的極限值。

參考條件：指測量儀器在性能試驗或進(jìn)行檢定、校準(zhǔn)、對比時的使用條件，即標(biāo)準(zhǔn)工作條件，或為標(biāo)準(zhǔn)條件。

三種條件中，參考條件最嚴(yán)格，額定操作條件則較寬，而極端條件的范圍(和額定值?)為最大。

(三)示值誤差和最大允許誤差(掌握)

示值就是由測量儀器所指示的被測量值，測量儀器的示值誤差是測量儀器示值與對應(yīng)的輸入量的真值之差，它是測量儀器最主要的計量特性之一，本質(zhì)上反映了測量儀器準(zhǔn)確度的大小，即測量儀器給出接近于真值的響應(yīng)的能力。

示值誤差大，則其準(zhǔn)確度低;示值誤差小，則其準(zhǔn)確度高。

在經(jīng)過高等級的測量標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)對其進(jìn)行檢定或校準(zhǔn)時，該測量標(biāo)準(zhǔn)器復(fù)現(xiàn)的量值為約定真值，通常稱為實際值、標(biāo)準(zhǔn)值或標(biāo)準(zhǔn)值。所以：

指示式測量儀器的示值誤差=示值-實際值;

實物量具的示值誤差=標(biāo)稱值-實際值。

測量儀器示值誤差，通常簡稱為測量儀器的誤差，可用絕緣誤差形式表示，也可用相對誤差形式表示。確定測量儀器示值誤差的大小，是為了判定測量儀器是否合格，并獲得其示值的修正值。

對給定的測量儀器，上規(guī)范、量程等所允許的誤差極限值，稱為測量儀器的最大允許誤差。(簡寫為：mpe)，

(四)靈敏度(了解)

測量儀器響應(yīng)的變化除以對應(yīng)的激勵變化，稱為靈敏度。

(五)分辨力(掌握)

顯示裝置能有效辨別的最小的示值差，稱為顯示裝置的分辨力，或簡稱為分辨力。它是指顯示裝置中對其最小示值的辨別能力。模擬式顯示裝置的分辨力，通常為標(biāo)尺分度值的一半，即用肉眼可以分辨到一個分度值的1/2。數(shù)字式顯示裝置，其分辨力為末位的一個數(shù)碼。對半數(shù)字式的顯示裝置，其分辨力為末位數(shù)字的一個分度。

(六)穩(wěn)定性和漂移(熟悉)

穩(wěn)定性是指測量儀器保持其計量特性隨時間恒定的能力，通常用以下兩種方式定量地表征：

1、計量特性變化某個規(guī)定的量所經(jīng)歷的時間;

2、計量特性經(jīng)過規(guī)定的時間所發(fā)生的變化量。

對測量儀器進(jìn)行周期檢定或定期校準(zhǔn)，就是對其穩(wěn)定性的一種考核。

漂移是測量儀器計量特性的慢變化。它反映了在規(guī)定的條件下，測量儀器計量特性隨時間的慢變化。諸如在一定時間內(nèi)，保持其計量特性恒定的能力。

漂移往往是由于溫度、壓力、濕度等外界變化所致，或由于儀器本身性能的不穩(wěn)定所致。

三、測量儀器的選用原則(了解)

選用測量儀器應(yīng)從技術(shù)性和經(jīng)濟性出發(fā)，使其計量特性(如最大允許誤差、穩(wěn)定性、測量范圍、靈敏度、分辨力等)適當(dāng)?shù)貪M足預(yù)定的要求，既要夠用，又不過高。

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